L298N Motor Driver Board – Dual H-Bridge DC- ja askelmoottoreille

Tällä L298N Motor Driver Boardilla voit helposti ohjata DC-moottoreita ja askelmoottoreita esimerkiksi Arduino-, ESP32-, Raspberry Pi-, mikrokontrolleri- tai muun digitaalisen ohjausjärjestelmän avulla.

Moduuli perustuu tunnettuun L298N Dual H-Bridge -moottoriohjaimeen. Kahden integroidun H-sillan ansiosta voit ohjata kahta tavallista harjallista DC-moottoria toisistaan riippumatta, mukaan lukien pyörimissuunta ja nopeudensäätö. Lisäksi moduulia voidaan käyttää yhden bipolaarisen askelmoottorin ohjaamiseen.

Moottorivirta voi tämän moduulin tietojen mukaan olla 5–35 V DC. Logiikka toimii 5 V:lla. L298N tukee jopa 2 A:n virtaa kanavaa kohden sopivissa olosuhteissa, ja hyvä jäähdytys on tärkeää suuremmilla kuormilla.

Sopii DC-moottoreille

L298N ei ole tarkoitettu vain askelmoottoreille. Kortti sopii erinomaisesti tavallisten harjallisten DC-moottoreiden ohjaukseen.

Yhdellä moduulilla voidaan ohjata enintään kahta DC-moottoria erikseen:

• Moottori A OUT1:n ja OUT2:n kautta
• Moottori B OUT3:n ja OUT4:n kautta

Digitaalisten tulojen avulla voit määrittää kunkin moottorin pyörimissuunnan. ENA- ja ENB-liitäntöihin voidaan lisäksi syöttää PWM-signaali moottoreiden kierrosluvun säätämiseksi.

Tämän ansiosta mahdollisia ovat muun muassa seuraavat toiminnot:

• Moottorin pyöriminen eteenpäin
• Moottorin pyöriminen taaksepäin
• Moottorin pysäyttäminen
• Sähköinen jarrutus
• Nopeuden säätö PWM:llä
• Kahden moottorin ohjaus toisistaan riippumatta

Tämä tekee moduulista sopivan muun muassa robottiautoihin, ajoneuvoihin, pieniin koneisiin, toimilaitteisiin, tuulettimiin ja muihin DC-moottoriprojekteihin.

Sopii askelmoottoreille

Kaksi H-siltaa voidaan käyttää myös yhdessä bipolaarisen askelmoottorin ohjaamiseen. Neljä moottorilähtöä OUT1–OUT4 kytketään tällöin askelmoottorin kahteen käämiin.

IN1–IN4-tulojen ohjausjärjestys määrittää sitten pyörimissuunnan ja askellustavan.

Nopeudensäätö PWM:llä

DC-moottoreiden kierrosnopeutta voidaan säätää PWM:n (Pulse Width Modulation) avulla.

Tätä varten ENA:n ja/tai ENB:n jumpperit poistetaan ja nämä liitännät yhdistetään mikrokontrollerin PWM-lähtöön.

• ENA: enable/PWM moottorille A
• ENB: enable/PWM moottorille B

Kun kyseinen jumpperi jätetään paikalleen, kanava on jatkuvasti käytössä ja moottoria voidaan ohjata IN-nastoilla ilman erillistä PWM-signaalia.

Liitännät

Virransyöttö

Moottorivirta / VS
Liitäntä moottoreiden syöttöjännitteelle.

GND
Yhteinen maa virralle ja ohjaukselle. Mikrokontrollerin ja moottoriohjaimen GND on kytkettävä yhteen.

5V
5V-liitäntä moduulin logiikalle. 5V-säätimen ja jumpperin kokoonpanosta riippuen tämä liitäntä voi toimia syöttö- tai lähtöliitäntänä.

Moottori A

OUT1 / OUT2
H-sillan A lähtö. Tähän kytketään DC-moottori A.

IN1 / IN2
Digitaaliset ohjaustulot, joilla moottorin A pyörimissuunta määritetään.

ENA
Moottorin A enable-tulo. Voidaan käyttää myös PWM-nopeudensäätöön.

Moottori B

OUT3 / OUT4
H-sillan B lähtö. Tähän kytketään DC-moottori B.

IN3 / IN4
Digitaaliset ohjaustulot, joilla moottorin B pyörimissuunta määritetään.

ENB
Moottorin B enable-tulo. Voidaan käyttää myös PWM-nopeudensäätöön.

DC-moottorin ohjaus

Varsinainen pyörimissuunta riippuu siitä, miten kaksi moottorijohtoa on kytketty OUT1- ja OUT2-liitäntöihin.

Moottorille B ohjaus toimii samalla tavalla IN3:n, IN4:n ja ENB:n kautta.

Tekniset tiedot

• Type: L298N Motor Driver Board
• Driver-IC: L298N
• Drivertechniek: Dual H-Bridge / Dual Full Bridge
• Sopii: harjalliset DC-moottorit ja bipolaariset askelmoottorit
• DC-moottoreiden määrä: enintään 2 toisistaan riippumatta ohjattavaa moottoria
• Bipolaaristen askelmoottoreiden määrä: enintään 1
• Logiikan käyttöjännite: 5 V DC
• Moottorin syöttöjännite moduulissa: 5 – 35 V DC
• Ilmoitettu enimmäismoottorivirta: 2 A
• Ohjaus: digitaalinen logiikka
• DC-moottorin nopeudensäätö: PWM ENA:n ja ENB:n kautta
• Pyörimissuunnan säätö: kyllä
• Kaksois-H-silta: kyllä
• Jäähdytysripa: kyllä
• Moottorilähdöt: OUT1, OUT2, OUT3 ja OUT4
• Ohjaustulot: IN1, IN2, IN3 ja IN4
• Enable-tulot: ENA ja ENB
• Mitat: noin 43 × 43 × 27 mm
• Pituus: 43 mm
• Leveys: 43 mm
• Korkeus: 27 mm
• Piirilevyn väri: punainen

L298N-ohjain

Käytetty L298N on dual full-bridge -ohjain, joka on suunniteltu erityisesti induktiivisten kuormien, kuten DC-moottoreiden, askelmoottoreiden, releiden ja solenoidien, kytkemiseen. L298 tukee valmistajan mukaan jopa 46 V:n moottorin syöttöjännitettä ja sisältää muun muassa lämpösuojauksen.

Tässä valmiissa moduulissa moottorin syöttöjännite on 5–35 V DC.

Huomio moottorivirran suhteen

Ilmoitettua 2 A:n enimmäisvirtaa on pidettävä ohjaimen maksimiarvona. Suuremmilla jatkuvilla moottorivirroilla L298N:ssä syntyy huomattavaa lämpöhäviötä. Käytännössä jatkuvaan käyttöön soveltuva virta riippuu siten muun muassa syöttöjännitteestä, jäähdytyksestä, ympäristön lämpötilasta ja kuormituksesta.

Tarkista lisäksi DC-moottorin nimellisvirran lisäksi myös käynnistys- ja lukkiutumisvirta (stall current). Se voi olla useita kertoja suurempi kuin normaaliajossa.

Jännitehäviö ohjaimen yli

L298N käyttää bipolaarisia lähtötransistoreja, minkä vuoksi sen jännitehäviö on suurempi kuin nykyaikaisissa MOSFET-moottoriohjaimissa. Moottorille todellisuudessa tuleva jännite on siis pienempi kuin syötetty käyttöjännite.

Tämä on erityisen tärkeää pienjännitemoottoreissa. Sovelluksissa, joissa erittäin korkea hyötysuhde tai hyvin pieni jännitehäviö on tärkeää, moderni MOSFET-ohjain voi olla parempi valinta.

Käyttökohteet

• Arduino-projektit
• ESP32-projektit
• Robottiautot
• Robotiikka
• Kaksipyöräiset ajot
• DC-moottorin ohjaus
• PWM-moottoriohjaus
• Suunnanvaihtomoottorit
• Bipolaariset askelmoottorit
• Pienet koneet ja mekanismit
• Prototyyppi- ja harraste-elektroniikka
• Opetusprojektit
• Automaatiohankkeet

Mitat

• Pituus: 4,3 cm
• Leveys: 4,3 cm
• Korkeus: 2,7 cm

Yhteenveto

L298N Motor Driver Board on monipuolinen kaksois-H-silta sekä tavallisten DC-moottoreiden että askelmoottoreiden ohjaamiseen. Yhdellä moduulilla voidaan ohjata kahta DC-moottoria itsenäisesti eteen- ja taaksepäin, ja kierrosnopeutta voidaan säätää PWM:llä. Vaihtoehtoisesti molempia H-siltoja voidaan käyttää yhdessä yhtä bipolaarista askelmoottoria varten.

Yksinkertaisen digitaalisen ohjauksen ansiosta tämä moduuli sopii erinomaisesti käytettäväksi Arduino-, ESP32- ja muiden mikrokontrollerien kanssa.